《Journal of Plant Ecology》：Rainfall and mycorrhizal association jointly influence conspecific negative density dependence in a tropical forest
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本研究针对热带森林物种共存机制中，环境梯度与生物互作如何共同影响同种负密度制约（CNDD）这一关键科学问题，通过20年幼苗动态监测，揭示了年际降雨变异性与菌根类型（AM/ECM）对CNDD的交互调控作用。研究发现降雨量与同种密度是幼苗存活的主要驱动因子，且丛枝菌根（AM）物种的CNDD在湿润年份显著强于外生菌根（ECM）物种。该成果为预测气候变化背景下热带森林生物多样性维持机制提供了关键理论依据。
在郁郁葱葱的热带森林中，成千上万的树种如何和谐共存，一直是生态学家致力破解的奥秘。其中一个核心机制被称为“同种负密度制约”（Conspecific Negative Density Dependence, CNDD），即幼苗在其同种成年树附近存活率会降低的现象。这好比在同乡聚集的地方，个体反而更容易遭遇专一性的病虫害或资源竞争。然而，这一普遍规律并非一成不变，它会受到环境条件和物种自身特性的深刻影响。近年来，科学家们注意到，与植物根系共生的菌根真菌类型，以及关键环境因子如降雨，可能在塑造CNDD的强度方面扮演着重要角色。但这两者如何相互作用，以及这种相互作用如何影响森林群落的动态，在长期的、群落尺度的野外实证研究中仍然证据匮乏。
为了回答这些悬而未决的问题，一篇发表在《Journal of Plant Ecology》上的研究，利用长达20年的幼苗监测数据，深入探究了年际降雨波动和菌根类型如何共同调控热带森林中的CNDD及幼苗存活命运。
研究者们开展了一项长期生态学研究，其关键技术方法包括：在物种丰富的热带森林设立固定监测样地，连续20年对林下幼苗进行定期普查，以获取详细的存活动态数据；结合长期气象记录分析年际降雨变异性；并鉴定每个树种的菌根共生类型（分为丛枝菌根AM和外生菌根ECM），最终通过构建统计模型来解析降雨、菌根类型、同种及异种邻居密度对幼苗存活的联合影响。
研究结果
降雨与邻居相互作用对幼苗存活的影响
分析结果表明，幼苗的整体存活率在降雨量较高的年份显著提升。更重要的是，这种降雨的积极效应主要是通过改变同种和异种邻居与幼苗的相互作用来实现的。具体而言，降雨量和同种邻居密度是驱动幼苗存活的最主要因素。幼苗在低同种密度的环境下表现出更高的存活机会，并且对降雨量的变化呈现出正向或非线性的响应模式。此外，异种邻居通常对幼苗存活有积极影响，但这种效应可能受到具体生境条件的调节。
菌根类型与降雨年际变异性对CNDD的调控
研究有一个关键发现：同种负密度制约（CNDD）的强度因菌根类型而异。总体而言，丛枝菌根（AM）树种所经历的CNDD显著强于外生菌根（ECM）树种。尤为值得注意的是，这种由菌根类型导致的CNDD差异并非恒定，而是与年际降雨紧密相关。在更为湿润的年份，AM树种相较于ECM树种的CNDD增强效应表现得尤为突出。
研究结论与意义
该研究得出结论，年际降雨的变化并非独立起作用，而是与物种特有的菌根策略发生交互作用，共同塑造了幼苗的种群动态和存活结局。这一发现突显了菌根类型在决定热带森林幼苗更新过程中扮演着关键角色。以往预测森林动态的模型往往忽略了菌根共生这一重要维度。本研究强调，将菌根类型这一功能性状纳入考量，对于更准确地理解和预测热带森林生物多样性在气候变化背景下的维持与响应机制至关重要。它揭示了环境梯度与物种功能属性（如菌根类型）之间的复杂互作是理解群落组装规则的核心，为未来的生物多样性保护和森林管理提供了新的科学视角。
